Deduse teoretic prima dată în 1783, găurile negre întruchipează misterul și pericolul mai ceva decât orice alt obiect cunoscut omului vreodată. Singularitățile din miezul lor rămân încă complet inexpugnabile științei contemporane.

Dar ne-am putea ușura explorarea acestui tărâm cutremurător, vizitând cea mai sigură gaură neagră din ceruri. În frumoasa constelație Cygnus, steaua Eta (η) Cygni marchează gâtul gâtului lebădei. Cam la un diametru de Lună, la nord-estul ei, se află o stea albastră suficient de strălucitoare pentru a fi văzută cu un binoclu. Având denumirea captivantă de HDE 226868, ea este cam de zece până la de douăzeci de ori mai masivă decât soarele nostru.

Ceva dubios se întâmplă aici.

În primul rând, această steluță albastră supraponderală se învârte în cerc la fiecare 5,6 zile, ca și cum ar fi prinsă în atracția gravitațională a unui obiect imens. Analiza orbitală spectroscopică dovedește că însoțitorul său ar trebui să cântărească 8,7 mase solare și să se afle la aproximativ 20 de milioane de mile (30 de milioane de kilometri) distanță de ea – destul de aproape. Cu toate acestea, acest luptător de sumo celest care o învârte pe HDE 226868 precum o marionetă rămâne ciudat de invizibil. Stelele masive sunt întotdeauna extrem de strălucitoare în schimb cele mai puternice telescoape ale noastre nu dezvăluie nimic acolo.

Astfel, avem proba A: un obiect greu, sub-luminos.

În continuare, acest loc de cer emite un fascicul intens de raze X, un tip puternic de energie care, în astronomie, este întotdeauna un indiciu al violenței. Fizica ne spune că orice lucru cade în spirală către o gaură neagră ar trebui să capete viteze suficient de mari pentru a provoca raze X. Destul de sigur, aceasta este cea mai strălucitoare sursă de raze X de mare energie din cer. De fapt, acest indiciu este atât de important încât această entitate este cunoscută în mod universal prin numele său în cataloagele cu raze X: Cygnus X-1.

Avem, astfel, proba B: fascicul intens de raxe X.

În cele din urmă, schimbări extraordinare în intensitatea razelor X care se produc într-o milisecundă – mai repede decât o clipă. Astfel de variații, aproape instantanee, dovedesc că Cygnus X-1 nu este mai mare decât 1/20 din dimensiunea Lunii, și avem proba C.

Puneți toate probele laolaltă și aveți definiția exactă a unei găuri negre.

Caracteristicile lor sunt simple. Nu pot avea câmp magnetic și nici o suprafață accesibilă. Folosim aceste fapte pentru a elimina alți candidați ispititori precum stelele cu neutroni (care trebuie să cântărească întotdeauna cel puțin de trei ori masa solară). Dacă materialul ar cădea către o stea cu neutroni, acesta va elibera energie în urma impactului, care nu a putut fi evidențiată, încă. Dar atomii care intră într-o gaură neagră generează raze X .

Găurile negre, fără îndoială, au avut parte de o reclamă proastă. Oamenii stau cu spaima că vor juca universul la ruletă dacă li se va da șansa. În timp ce sintagma „gaură neagră” sugerează o chestie slab iluminată, acestea nu sunt deloc găuri. Sunt locuri în care materia este acreționată și-apoi strivită. Orice obiect ar putea deveni o gaură neagră, dacă este suficient de comprimat pentru ca gravitația să crească atât de puternic încât ar putea evada doar având o viteză mai mare decât cea a luminii. Muntele Everest ar putea deveni o gaură neagră dacă ar fi înghesuit până la dimensiunea unui nucleu atomic.

Cu toate acestea, găurile negre sunt rare, deoarece în mod normal materia nu se autoîmpachetează în mod voluntar în halul ăsta. Cel mai simplu mecanism de producere a unei găuri negre implică stele obeze – cele de cel puțin trei ori mai grele decât Soarele – care trec prin „criza vârstei a treia”. Atunci când cuptoarele lor nucleare nu mai emit suficientă energie care să împingă materia spre exterior, astfel de stele nu mai pot rezista dorinței gravitaționale de a se prăbuși în sine însele. Cu cât sunt mai mici, cu atât vor să fie mai mici, până când viteza lor de evacuare gravitațională atinge 189.282 mile (299.792km) pe secundă. Lumina însăși nu mai poate evada, iar stelele dispar efectiv.

Într-un fel, nimic nu se schimbă cu adevărat în acel moment. O astfel de stea continuă să se micșoreze, fără să știe că lumea exterioară o numește acum o gaură neagră. Singularitatea lui Cygnus X-1 – stea prăbușită în centrul său – a atins densitatea găurii negre atunci când a devenit de 6,0 km (3,7 mile) diametru. Cu toate acestea, steaua s-a micșorat în continuare, la dimensiunea unei mingi de plajă, și apoi a unei semințe de măr. A continuat să se prăbușească până a ocupat volumul zero și a obținut o densitate infinită. Poate. Legitățile științei actuale nu pot lucra cu asemenea concepte, iar unii teoreticieni consideră că un proces necunoscut oprește prăbușirea. Nimeni nu știe exact.

Dacă steaua se rotește, anumite unghiuri de apropiere permit cărări ipotetice spre alte locuri sau timpuri. Intră exact pe calea cea bună și te vei afla, dintr-o dată, la nașterea universului, celebrul Big Bang.

Diametrul singularității este „orizontul evenimentului”, o zonă invizibilă de netrecut, care în cazul lui Cygnus X-1 se află la 26 km (26 km). Treci peste ea și ești condamnat. Când detectăm razele X ale acestei găuri negre, auzim de fapt ultimele țipete frenetice, care vin la noi prin particulele de vânt stelar, ale stelei încă vizibilă, dar prinsă deja în hora morții, în drumul ei spre necunoscut.

Credit: